Заголовочные файлы

Типы во всех описаниях одного и того же объекта должны быть согласованными. Один из способов достижения этого, мог бы состоять в обеспечении средств проверки типов в компоновщике, но большинство компоновщиков - образца 1950-х, и их нельзя изменить по практическим соображениям. Другой подход состоит в согласовании исходного текста, передаваемого компилятору, или в наличии данных, позволяющих компилятору обнаружить несогласованности. Один несовершенный, но простой способ достичь согласованности состоит во включении заголовочных файлов, содержащих интерфейсную информацию, в исходные файлы, в которых содержится исполняемый код и/или определения данных.

Механизм включения с помощью #include - это чрезвычайно простое средство обработки текста для сборки фрагментов исходной программы в одну единицу (файл) для ее компиляции. Директива

#include "to_be_included"

замещает строку, в которой встретилось #include, содержимым файла "to_be_included". Его содержимым должен быть исходный текст на C++, поскольку дальше его будет читать компилятор. Включения обрабатывается отдельной программой, называемой C препроцессором, которую компилятор вызывает для преобразования исходного файла, поступившего от программиста, в файл без директив включения перед тем, как начать собственно компиляцию.

Для включения файлов из стандартной директории включения вместо кавычек используются угловые скобки. Например:

#include <myheader.h>     // из стандартной директории включения
#include "myheader.h"     // из текущей директории

Использование < > имеет то преимущество, что в программу фактическое имя директории включения не встраивается (как правило, сначала просматривается /usr/include/CC, а потом usr/include). К сожалению, пробелы внутри скобок в директиве include существенны:

#include < stream.h >    // не найдет

Может показаться, что перекомпилировать файл заново каждый раз, когда он куда-либо включается, расточительно, но время компиляции такого файла обычно слабо отличается от времени, которое необходимо для чтения его некоторой заранее откомпилированной формы. Причина в том, что текст программы является довольно компактным представлением программы, и в том, что включаемые файлы обычно содержат только описания и не содержат программ, требующих от компилятора значительного анализа.

Следующее эмпирическое правило относительно того, что следует, а что не следует помещать в заголовочные файлы, является не требованием языка, а просто предложением по разумному использованию аппарата #include.

В заголовочном файле могут содержаться:

Определения типов	struct point { int x, y; }
Описания функций	extern int strlen(const char*);
Определения inline-функций	inline char get() { return *p++; }
Описания данных	extern int a;
Определения констант	const float pi = 3.141593
Перечисления	enum bool { false, true };
Директивы include	#include
Определения макросов	#define Case break;case
Комментарии	/* проверка на конец файла */

но никогда

Определения обычных функций	char get() { return *p++; }
Определения данных	int a;
Определения сложных константных объектов	const tbl[] = { /* ... */ }

В среде С принято, что заголовочные файлы имеют суффикс (расширение) .h. Файлы, содержащие определение данных или функций, должны иметь суффикс .c. Такие файлы часто называют, соответственно, ".h файлы" и ".c файлы".